[发明专利]一种用于单载波频域均衡系统接收端的数据接收方法

权利要求书

1.一种用于单载波频域均衡系统接收端的数据接收方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过天线和射频收发组合接收无线电波，生成中频模拟信号；

步骤2：对所述中频模拟信号进行A/D变换、滤波后，生成数字信号r(n)；

步骤3：对所述数字信号进行捕获，得到下一个物理层信道帧的起始位置以及小数频偏数值；具体包括以下步骤：

(301)对接收的数字信号进行差分运算：

通过存储器对数字信号r(n)进行延迟，延迟长度为物理层信道帧长度的N₁倍，N₁为正整数；将数字信号r(n)和经过存储器的具有延迟的数字信号r(n-N₁×PF_L)取共轭后进行相关运算，其中PF_L表示物理层信道帧的长度；

(302)对差分运算进行累加：

首先对相关运算结果进行长度为UW_L+UWCP_L的滑动累加，得到首次累加向量part_acc，其中UW_L表示物理层信道帧中的独特字的长度，UWCP_L表示独特字循环前缀的长度；

完成一次长度为UW_L+UWCP_L的累加后，对累加向量part_acc进行再次滑动累加，当累加次数大于等于设定数值N₂时，则开始输出滑动累加向量slide_acc，参数N₁、N₂满足(N₁+N₂)×PF_L/f_s＜T_cap，f_s代表采样率，T_cap为系统捕获时间要求；

(303)查找峰值：

对滑动累加向量slide_acc进行峰值查找，如果slide_acc向量的某一个数值大于设定的自适应门限，则开始查找slide_acc向量的峰值，并将峰值的序号peak_pos和峰值的数值peak_val输出；

(304)输出结果：

根据slide_acc的峰值序号peak_pos以及峰值数值peak_val，计算下一个物理层信道帧的起始位置start_pos，同时根据峰值数值计算小数频偏数值frac(f_e)；f_e＝Δf/(f_s/PF_L)表示归一化的数字频偏，f_e＝frac(f_e)+int(f_e)，frac(f_e)表示归一化的数字频偏小数部分，即小数频偏；int(f_e)表示归一化的数字频偏整数部分，即整数频偏；其中Δf表示频率偏移；

下一个物理层信道帧的起始位置start_pos和小数频偏数值frac(f_e)的计算方式为：

start_pos＝peak_pos+PF_L-(UW_L+UWCP_L)

frac(f_e)＝angle(peak_val)/(2πN₁)；

angle()为取复数辐角的函数；

步骤4：利用小数频偏数值对所述数字信号进行小数频偏补偿，利用下一个物理层信道帧的起始位置对所述数字信号进行时偏补偿，得到同步数字信号；

步骤5：对所述同步数字信号进行跟踪处理，得到分块信号、整数频偏估计值以及跟踪同步位置估计值；具体包括以下步骤：

(501)将输入的同步数字信号进行分块：

分块信号包含当前物理层信道帧数据以及下一个物理层信道帧的UW字段以及UW字段的前缀，其长度为PF_L+(UW_L+UWCP_L)；

(502)对分块信号进行整数频偏估计以及跟踪同步位置估计：

首先将分块信号向量的前部和后部的UW字段提取出来，进行向量求和，得到接收的UW和向量；

随后将UW和向量分别输出到P+1个支路中去，每一个支路加载整数频偏；其中P是偶数，支路0加载数值为-P/2的归一化频偏，支路k加载数值为k-P/2的归一化频偏，支路P加载数值为P/2的归一化频偏，0≤k≤P；参数P满足其中，Δf_max为系统最大频偏；

然后在每一个支路上进行位置同步运算，每一个位置同步运算共有Q+1个支路，其中Q是偶数，支路0对本地UW向量加载数值为-Q/2的时间偏移，然后与输入向量求内积；支路l对本地UW向量加载数值为l-Q/2的时间偏移，然后与输入向量求内积；支路Q对本地UW向量加载数值为Q/2的时间偏移，然后与输入向量求内积；0≤l≤Q；

最后，比较各个支路度量的幅值，选择幅值最大的度量，从而输出相应的整数频偏数估计值以及跟踪同步位置估计值；

步骤6：利用整数频偏数估计值对分块信号进行块内整数频偏补偿，利用跟踪同步位置估计值对分块信号进行时偏补偿，得到同步后分块信号；

步骤7：对所述同步后分块信号进行信道估计与均衡，得到均衡后的数字信号；具体包括以下步骤：

(701)首先将同步后分块信号的前部独特字和后部独特字提取出来并求和，并对其进行长度为UW_L的傅里叶变换，得到接收频域序列前部独特字和后部独特字都不包含UW的循环前缀；

(702)用接收频域序列点除本地独特字频域序列，得到初始信道信息；

(703)对初始信道信息向量进行插值，得到信道信息向量其中插值方法采用FFT插值或者线性插值，随后采用迫零均衡或者MMSE均衡得到均衡器系数向量

(704)删除同步后分块信号的前部独特字以及独特字前缀，得到待均衡时域向量并将其进行频域变换，随后用其点乘均衡器系数向量然后再进行时域变换，得到均衡后的时域向量删除均衡后的时域向量的独特字以及前缀，得到均衡后的数字信号；

步骤8：对所述均衡后的数字信号进行解调、信道译码和解交织，得到信息帧数据。